理论教育 超导磁储能装置:高效能源存储的创新技术

超导磁储能装置:高效能源存储的创新技术

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:超导磁储能装置是将超导磁体与电力电子变换装置相结合构成的一种FACTS控制器。SMES装置以超导技术为基础,利用超导线制成的线圈将交流电网供电励磁所产生的磁场能量储存起来,在电网需要时再将储存的磁场能量送回交流电网或作他用。与其他FACTS装置相比,SMES装置具有转换效率高、响应速度快、运行灵活以及维护方便等优点,近年来成为各国学者研究的热点。图9-9 SMES装置基本结构图

超导磁储能装置:高效能源存储的创新技术

超导磁储能(Super-conductive Magnetic EnergyStorage,SMES)装置是将超导磁体与电力电子变换装置相结合构成的一种FACTS控制器。SMES装置以超导技术为基础,利用超导线制成的线圈将交流电网供电励磁所产生的磁场能量储存起来,在电网需要时再将储存的磁场能量送回交流电网或作他用。当超导磁体通过电力电子装置与交流电网相连接时,就可以通过改变其输出电流的相位和大小,得到一个大小方向都可以调节的有功、无功源。与其他FACTS装置相比,SMES装置具有转换效率高、响应速度快、运行灵活以及维护方便等优点,近年来成为各国学者研究的热点

用于抑制SSO的SMES装置的原理结构图如图9-9所示[15]。该装置由一个12脉动AC-DC换流器、一个978-7-111-44605-7-Chapter09-12.jpg-△/978-7-111-44605-7-Chapter09-13.jpg-978-7-111-44605-7-Chapter09-14.jpg连接变压器和一个直流超导线圈组成。为了使有功功率无功功率可以独立控制,换流器一般采用全控型器件。用于抑制SSO时,SMES装置并联在有SSO风险的发电机出口端,SMES装置此时可以等效为一个大小和相角均可变的电流源,通过向发电机端注入与次同步电流相位相反的电流达到抑制SSO的目的。SMES装置抑制SSO的控制策略与STATCOM类似,见第6章,此处不再赘述。应该指出,与STATCOM相比,SMES装置损耗更小,响应速度更快,但成本远高于STATCOM。

近年来,SMES装置在美国、日本等发达国家已成功运用于工程实际,如用于抑制电网的功率振荡和提高传输容量及可靠性。但在国内外尚没有采用SMES装置专门抑制SSO的工程,主要原因在于抑制SSO需要的容量很大,而SMES装置单位容量造价与其他抑制SSO的FACTS装置相比高很多。(www.daowen.com)

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图9-9 SMES装置基本结构图

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